5. Ý nghĩa của đề tài
1.3.3. Hệ thống tái sinh trong nuôi cấy mô tế bào thực vật
Việc biểu hiện tính toàn năng (totipotency) hay tái sinh cây nguyên vẹn từ những tế bào soma là một trong những vấn đề chính của nuôi cấy mô.
Quá trình tái sinh là quá trình làm cho một tế bào trở thành cơ thể mới hoàn chỉnh. Quá trình tái sinh đƣợc chia làm hai giai đoạn: Phản biệt hóa và tái biệt hóa.
- Phản biệt hóa là giai đoạn đƣa tế bào từ trạng thái đã biệt hóa trở lại trạng thái chƣa biệt hóa. Các tế bào đã biệt hóa là những tế bào có chức năng nhất
định và có cấu trúc phù hợp để hoàn thành chức năng ấy. Quá trình phản biệt hóa biến tế bào đã biệt hóa thành những tế bào có hình thức giống nhƣ những tế bào ở đỉnh sinh trƣởng, chúng có đặc điểm: tế bào chất đậm đặc, không bào nhỏ hoặc không có, nhân to, có kích thƣớc lớn. Những tế bào nhƣ vậy coi nhƣ đã đƣợc phản biệt hóa xong và trong những điều kiện nuôi cấy nhất định chúng sẽ phát triển thành cơ thể mới.
- Tái biệt hóa là giai đoạn tế bào đã phản biệt hóa phát triển than cây hoàn chỉnh và chỉ có các tế bào phôi mới có thể hình thành cơ thể mới (Halperin, 1964).
Trong quá trình nuôi cấy, các tế bào đã biệt hóa tham gia phân chia hình thành nên tế bào phôi và hai loại tế bào khác là tế bào trung gian và tế bào khổng lồ có không bào rất lớn. Tế bào phôi có kích thƣớc bé nhất khoảng 5μm, còn tế bào khổng lồ có kích thƣớc từ 65 - 200 μm và rỗng, tế bào chất của chúng chỉ là những đƣờng viền mỏng bọc theo bên trong thành tế bào. Tế bào trung gian có kích thƣớc lớn hơn tế bào phôi và nhỏ hơn tế bào khổng lồ. Chỉ có tế bào phôi và tế bào trung gian là phân chia, các tế bào khổng lồ thì chết dần. Khả năng tái sinh thành cây hoàn chỉnh chỉ có ở tế bào phôi, nhƣng nếu trong quần thể không có các tế bào khổng lồ thì các tế bào phôi không thể phát sinh thành cơ thể mới đƣợc. Chỉ những quần thể nuôi cấy có đủ các loại tế bào khác nhau mới có khả năng tái sinh.
Bên cạnh các loại tế bào, cách sắp xếp của của từng loại tế bào trong mô cũng rất quan trọng. Các tế bào có khả năng tái sinh tốt nhất khi các tế bào phôi nằm đơn độc và rải rác giữa các tế bào khổng lồ.
Ngoài ra, trạng thái sinh lý, sinh hóa của tế bào mà điểm chính là khả năng tự tổng hợp các chất hữu cơ cũng là yếu tố quan trọng trong quá trình tái sinh, khả năng này tùy thuộc vào tính chất của loài.